İçeriğe atla

Metalografi

Dökülmüş ve dendritik yapıda olan bir bronzun mikrografı.
Dökülmüş ve dendritik yapıda olan bir bronzun mikrografı.

Metalografi, metal ve alaşımlarının mikroskop altında iç yapısının ve özelliklerinin incelendiği bilim dalıdır.[1] Malzemenin iç yapısının incelenmesi sadece malzeme özelliklerinin açıklanmasında kullanılmaz ayrıca hasara uğramış malzemelerde hasarın incelenmesi ve analiz edilmesi, kalite kontrol ve malzemelerin araştırılması ve geliştirilmesinde de iç yapının incelenmesine sıkça başvurulur.[2]

Eski bir saat işçiliğinden bronz çan, iç kısımda açıkça görülebilen kristalit yapıya sahip.
Bazı durumlarda, metalografik yapı çıplak gözle görülebilecek kadar büyüktür.

Seramik ve polimerik malzemeler de metalografik teknikler kullanılarak hazırlanabilir, bu nedenle seramografi, plastografi ve toplu olarak materyalografi terimleri kullanılır.[3]

Metal bir nesnenin basit gözlemi, yüzey durumu (pürüzlülük, çatlaklar) dışında herhangi bir özel bilgi vermez. Metalografik tekniklerle malzemenin doğasını, mevcut fazların bileşimini, tanelerin büyüklüğünü ve dağılımlarını, kapanımların doğasını ve içeriğini, olası bir ısıl işlemin varlığını, kayma çizgilerinin yönünü (kayan düzlemlerin yüzeyle kesişmesi) ve deformasyon izlerini belirlemek mümkündür.

Mikroskop öncesi numunelerin hazırlanma yöntemleri

Büyük parçalardan numune almak için kullanılan kesme sıvısıyla malzemeyi soğutarak kesim sağlayan motorlu testere.

Malzemelerin iç yapı incelemelerinde optik (LOM) veya elektron mikroskobu (EM) kullanmadan önce numunelerin bir ön hazırlıktan geçmesi gerekir.

Numune seçimi

Numune seçimi yaparken dikkat edilecek bazı hususlar vardır bunlar: Seçilecek numunenin parçanın bütününü temsil etmesi, belirli bölgelerden alınacak numune sayısı, alınan numune sayısı ne kadar fazla ise sonuçların güvenilirliği o oranda artacaktır. Hasara uğramış malzemelerde ise karşılaştırma yapılabilmesi için hasarlı, hasarsız ve hasarın başladığı bölgeden ayrı ayrı numune alınır.[2][4]

Numune alma

Soğuk kalıplama, Numuneler bir kaba yerleştirilir ve kalıplama malzemesi daha sonra numunelerin üzerine dökülür.
Sıcak kalıplama, Numuneler kalıplama cihazına yerleştirilir ve Numuneler ısı ve yüksek basınç altında kalıplanır.

Numunenin nerelerden alınacağını belirledikten sonra malzemenin iç yapısını bozmayacak bir şekilde numune kesilmesi gerekir. Orijinal malzeme iç yapısının korunabilmesi için numune alırken malzemede en az ısı ve plastik şekil değişimi meydana getiren yöntem seçilmelidir. Alınan numune elle tutulacak büyüklükte değilse uygun zımparalama işlemi gerçekleştirilemeyeceği için numune soğuk veya sıcak olarak kalıplanır.[2][4]

Zımparalama

Mekanik hazırlık en yaygın hazırlama yöntemidir. İstenilen yüzey kalitesi elde edilene kadar malzemeyi numune yüzeyinden çıkarmak için ardışık olarak daha ince aşındırıcı parçacıklar kullanılır. Numunenin yüzeyini ortaya çıkarmak için ıslak zeminde zımpara ile istenilen yüzey kalitesi elde edilinceye kadar kaba zımparalamadan ince zımparalamaya doğru numune öğütülerek numune yüzeyindeki deformasyon çizgileri giderilir.[2][4]

Parlatma cihazı

Parlatma

Parlatma kademesinde ise mekanik, elektrolit ve kimyasal parlatma gibi birden fazla parlatma yöntemiyle yüzey pürüzlülüğü azaltılır ve parlak bir yüzey elde edilir. Kullanılacak parlatma yöntemi ise avantaj ve dezavantajlarıyla birlikte seçilen numunenin özelliklerine göre değişkenlik gösterebilir.[2][4]

Dağlama

Saf alüminyumun dağlanmış yüzeyi.
Saf alüminyumun dağlanmış yüzeyi.
Bilgisayara bağlı optik metalografik mikroskop

Düzgün parlatılmış numunenin iç yapısı kısmen görünebilir fakat parlatma sonrası numune gelen ışığı eşit şekilde dağıttığından iç yapının detaylarını görmek zorlaşabilir. Dağlama işlemiyle birlikte numunenin yüzeyinde kontrast oluşturularak objektif altında numunenin mikroyapısal özellikleri ve fazları vurgulanır. Dağlama yapılırken uygun dağlama yönteminin seçilmesi önemlidir. dağlama kimyasal (asit ile dağlama) veya fiziksel (elektrolitik dağlama) olarak uygulanabilir.[2][4] Kimyasal dağlamada dağlayıcılar incelenecek numunenin malzemesine göre alkol, saf su, gliserin, asit gibi malzemelerin karışımlarından elde edilir.[5] Dağlama sonrasında numune mikroskobik incelemeye hazır hale gelir.

Mikroyapının analizi ve yorumlanması teknikleri

Metalografik analizde birçok farklı mikroskopi tekniği kullanılmaktadır.

Hazırlanan örnekler, dağlandıktan sonra çıplak gözle incelenmeli ve mikroskobik incelemenin nerede kullanılması gerektiğine dair bir rehber olarak dağlanmaya normdan farklı tepki veren görünür alanları tespit etmelidir. Işık optik mikroskopi (LOM) incelemesi her zaman herhangi bir elektron metalografik (EM) tekniğinden önce yapılmalıdır.

Ayrıca, bazı özellikler en iyi LOM ile gözlemlenebilir, örneğin, bir bileşenin doğal rengi LOM ile görülebilir, ancak EM sistemlerinde görülemez. Ayrıca, nispeten düşük büyütmelerde mikroyapıların görüntü kontrastı, örneğin, <500X, LOM ile taramalı elektron mikroskobundan (SEM) çok daha iyidir, iletim elektron mikroskopları (TEM) ise genellikle yaklaşık 2000 ila 3000X'in altındaki büyütmelerde kullanılamaz. Böylece analiz, SEM veya TEM kullanarak daha pahalı, daha fazla zaman alan inceleme tekniklerinin gerekli olup olmadığını ve numune üzerinde çalışmanın nerede yoğunlaşması gerektiğini belirleyebilir.

Optik ışık mikroskobu (LOM)

Işık mikroskopları, numunenin cilalı yüzeyinin numune aşamasına dik veya ters olarak yerleştirilmesi için tasarlanmıştır. Her türün avantajları ve dezavantajları vardır. Çoğu LOM çalışması 50 ila 1000X arasındaki büyütmelerde yapılır. Bununla birlikte, iyi bir mikroskopla, görüntüyü bozmak için kırınım saçakları bulunmadığı sürece, örneğin 2000X ve hatta daha yüksek büyütmelerde inceleme yapmak mümkündür. Bununla birlikte, LOM'un çözünürlük sınırı yaklaşık 0,2 ila 0,3 mikrometreden daha iyi olmayacaktır. 50X'in altındaki büyütmelerde özel yöntemler kullanılır; bu, dendritler gibi özellikleri gözlemlemek için görüş alanında daha fazla uzamsal kapsamın gerekli olabileceği döküm numunelerinin mikroyapısını incelerken çok yardımcı olabilir.

Optiklerin çözünürlüğünü göz önünde bulundurmanın yanı sıra, görüntü kontrastını en üst düzeye çıkararak görünürlüğü en üst düzeye çıkarmak gerekir. Mükemmel çözünürlüğe sahip bir mikroskop bir yapıyı görüntüleyemeyebilir, yani görüntü kontrastı zayıfsa görünürlük yoktur. Görüntü kontrastı, optiklerin kalitesine, lenslerdeki kaplamalara ve parlama ve parlamanın azaltılmasına bağlıdır; Ancak, aynı zamanda uygun numune hazırlama ve iyi aşındırma teknikleri gerektirir. Bu nedenle, iyi görüntüler elde etmek maksimum çözünürlük ve görüntü kontrastı gerektirir.

Elektron mikroskopları (EM)

Metalografide kullanılan taramalı elektron mikroskobu (SEM)

Elektron mikroskobu, elektron demetlerini görüntüleme sağlamak için kullanan ve ışık mikroskobu ile görüntülenemeyen daha küçük objelerin imgelenmesine imkân veren bir mikroskoptur.

Bir numunenin daha yüksek büyütmede gözlenmesi gerekiyorsa, bir taramalı elektron mikroskobu (SEM) veya bir geçirimli elektron mikroskobu (TEM) ile incelenebilir. Bir enerji dağıtıcı enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDS) ile donatıldığında, mikroyapısal özelliklerin kimyasal bileşimi belirlenebilir. Karbon, oksijen ve azot gibi düşük atom numaralı elementleri tespit etme yeteneği, kullanılan dedektörün doğasına bağlıdır. Ancak, bu elementlerin EDS ile nicelleştirilmesi zordur ve minimum tespit edilebilir sınırları, bir dalga boyu dağılımlı X-ışını spektroskopisi (WDS) kullanıldığından daha yüksektir. Ancak EDS ile bileşimin nicelleştirilmesi zamanla büyük ölçüde gelişmiştir. WDS sistemi tarihsel olarak EDS'ye kıyasla daha iyi hassasiyete (bir elementin düşük miktarlarını tespit etme yeteneği) ve düşük atom ağırlıklı elementleri tespit etme yeteneğine ve ayrıca bileşimlerin daha iyi nicelleştirilmesine sahipti, ancak kullanımı daha yavaştı. Yine, son yıllarda, WDS analizini gerçekleştirmek için gereken hız önemli ölçüde artmıştır. Tarihsel olarak, EDS SEM ile kullanılırken, WDS elektron mikroprob analizörü (EMPA) ile kullanılmıştır. Bugün, EDS ve WDS hem SEM hem de EMPA ile kullanılmaktadır. Ancak, özel bir EMPA, SEM kadar yaygın değildir.

X-ışını kırınım teknikleri (XRD)

Bir x-ışını difraktometresi

Mikroyapıların karakterizasyonu da uzun yıllardır x-ışını kırınım (XRD) teknikleri kullanılarak gerçekleştirilmektedir. XRD, farklı kristal yapılarda bulunan malzemelerin bir numunede bulunan çeşitli fazların yüzdelerini belirlemek için kullanılabilir. Örneğin, sertleştirilmiş bir çelikte tutulan östenit miktarı en iyi XRD (ASTM E 975) kullanılarak ölçülür. Belirli bir faz bir dökme numuneden kimyasal olarak ekstrakte edilebiliyorsa, kristal yapısına ve kafes boyutlarına göre XRD kullanılarak tanımlanabilir. Bu çalışma, kimyasal bileşimin ölçüldüğü EDS ve / veya WDS analizi ile tamamlanabilir. Ancak EDS ve WDS'nin çapı 2-3 mikrometreden küçük parçacıklara uygulanması zordur. Daha küçük parçacıklar için, tanımlama için TEM kullanılarak kırınım teknikleri gerçekleştirilebilir ve çökelti ile birlikte matrisin algılanmasını önlemek için replikasyon yöntemleri kullanılarak matristen ekstrakte edilirse EDS küçük parçacıklar üzerinde gerçekleştirilebilir.

Kaynakça

  1. ^ "Smithells Metals Reference Book". ScienceDirect (İngilizce). 25 Ocak 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 26 Mayıs 2023. 
  2. ^ a b c d e f Metalografi Bilimi (PDF). 2004. 26 Mayıs 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 26 Mayıs 2023. 
  3. ^ Petzow, G. (1 Ocak 1999). Metallographic Etching, 2nd Edition: Techniques for Metallography, Ceramography, Plastography (İngilizce). ASM International. ISBN 978-1-61503-220-4. 26 Mayıs 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 26 Mayıs 2023. 
  4. ^ a b c d e Vander Voort, George F., (Ed.) (1 Aralık 2004). "Metallography and Microstructures". doi:10.31399/asm.hb.v09.9781627081771. 
  5. ^ "METALOGRAFİK MUAYENE". 18 Temmuz 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Seramik</span> ısı etkisiyle hazırlanan inorganik, metalik olmayan katı

Seramik iyonik veya kovalent bağlara sahip metal ve metal olmayan inorganik bileşik içeren katı bir malzemedir. Yaygın kullanım örnekleri çanak-çömlek, porselen ve tuğladır.

<span class="mw-page-title-main">Beton</span> kompozit yapı malzemesi

Beton, çakıl, kum gibi "agrega" denilen maddelerin bir bağlayıcı madde ve su ile birleştirilmesinden meydana gelen inşaat yapı taşıdır.

<span class="mw-page-title-main">Nanoteknoloji</span> Maddenin atomik kontrolü

Nanoteknoloji, maddenin atomik, moleküler ayrıca supramoleküler seviyede kontrolüdür.

<span class="mw-page-title-main">Mikroskop</span> küçük cisimlerin mercek yardımıyla incelenmesini sağlayan alet

Mikroskop, çıplak gözle görülemeyecek kadar küçük cisimlerin birkaç çeşit mercek yardımıyla büyütülerek görüntüsünün incelenmesini sağlayan bir alettir. Öncelikle adından da anlaşılacağı üzere, mikro, yani çok küçük hücrelerin incelenmesinin yanı sıra, sanayi, menakür, genetik, jeoloji, arkeoloji ve kriminalistik alanında da büyük hizmetler görmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Hücre zarı</span> Bir hücrenin içini dış ortamından ayıran biyolojik zar

Hücre zarı ya da hücre membranı, hücrenin dış kısmında bulunan, molekülleri özelliklerine göre hücre içine alan veya dışarı bırakan seçici geçirgen katmandır. Hücre zarı dinamik ve esnek bir yapıya sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Malzeme bilimi</span> yeni malzemelerin keşfi ve tasarımı ile ilgilenen disiplinlerarası alan; öncelikli olarak katıların fiziksel ve kimyasal özellikleriyle ilgilidir

Malzeme bilimi, malzemelerin yapı ve özelliklerini inceleyen, yeni malzemelerin üretilmesini veya sentezlenmesini de içine alan disiplinlerarası bir bilim dalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Taramalı elektron mikroskobu</span> Elektron mikroskobu türü

Taramalı elektron mikroskobu veya SEM, odaklanmış bir elektron demeti ile numune yüzeyini tarayarak görüntü elde eden bir elektron mikroskobu tipidir. Elektronlar numunedeki atomlarla etkileşerek numune yüzeyindeki topografi ve kompozisyon hakkında bilgiler içeren farklı sinyaller üretir. Elektron demeti raster tarama ile yüzeyi tarar ve demetin konumu, algılanan sinyalle eşleştirilerek görüntü oluşturulur. SEM ile 1 nanometreden daha yüksek çözünürlüğe ulaşılabilir. Standart SEM cihazları yüksek vakumda, kuru ve iletken yüzeyleri incelemek için uygundur. Ancak düşük vakumda, nemli koşullarda, çok düşük sıcaklıklardan yüksek sıcaklıklara değişen koşullarda çalışabilen özelleşmiş cihazlar da mevcuttur.

<span class="mw-page-title-main">Termal buharlaştırma biriktirme</span>

PVD kaplama teknikleri arasında en basit olanıdır. Kaplanacak malzeme, herhangi bir şekilde ısı etkisi ile buharlaştırılır ve buharlaşan atomlar, substrat(kaplanan malzeme) üzerinde giderek yoğuşurlar. İşlem 10-5 – 10-6 ton basınçlı vakum ortamında yapılır. Kaplanan malzemeyi buharlaştırmak için çeşitli teknikler vardır bu teknikler; a) Buharlaştırılacak malzemenin, doğrudan konduğu potaya direnç olarak bağlanması, b) İndüksiyon ocağı ile ısıtma, c) Bir elektron tabancası ile elektron ışını bombardımanı, d) Elektrik arkı oluşturulması, e) Lazer ışını uygulanarak ısıtma ile, buharlaştırma işlemi yapılabilir. Bu tekniklerde, doğrudan direnç, indüksiyon, elektron tabancası ile ışın bombardımanı ve vakum ark en önemlileridir. Buharlaştırıcı potaları refrakter metallerden(Mo,W, Ta), oksitlerden(Al2O3,SiO2,M2O, ThO) veya grafitten yapılır. 1700 C’nin üzerindeki sıcaklıklarda, su soğutmalı bakır potalarda kullanılabilir.

<span class="mw-page-title-main">Atomik kuvvet mikroskobu</span>

Atomik kuvvet mikroskobu (AKM) ya da taramalı kuvvet mikroskobu çok yüksek çözünürlüklü bir taramalı kuvvet mikroskobudur. Ulaşılmış çözünürlük birkaç nanometre ölçeğinde olup optik tekniklerden en az 1000 kat fazladır. AKM'nin öncülü olan taramalı tünelleme mikroskobu 1980'lerin başında Gerd Binnig ve Heinrich Rohrer IBM Research - Zürih'te geliştirilmiş, araştırmacılara 1986 Nobel Ödülü'nü kazandırmıştır. Sonrasında Binnig, Quate ve Gerber 1986'da ilk atomik kuvvet mikroskobunu geliştirdiler. İlk ticari AKM 1989'da piyasaya sürüldü. AKM, nano boyutta görüntüleme, ölçme ve malzeme işleme konusunda en gelişmiş araçlardan biridir.

<span class="mw-page-title-main">X ışını kristalografisi</span> bir kristalin atomik veya moleküler yapısını belirlemek için kullanılan, sıralanmış atomların gelen X-ışınları demetinin belirli yönlere kırılmasına neden olduğu teknik

X ışını kristalografisi bir kristalin atomik ve moleküler yapısını incelemek için kullanılan ve kristalleşmiş atomların bir X-ışını demetindeki ışınların kristale özel çeşitli yönlerde kırınımı olayına dayanan, bir yöntemdir. Kırınıma uğrayan bu demetlerin açılarını ve genliklerini ölçerek bir kristalografi uzmanı kristaldeki elektronların yoğunluğunun üç boyutlu bir görüntüsünü elde edebilir. Bu elektron yoğunluğundan kristaldeki atomların kimyasal bağları, kristal yapıdaki düzensizlikler ve bazı başka bilgilerle birlikte ortalama konumları tespit edilebilir.

<span class="mw-page-title-main">Nükleer manyetik rezonans spektroskopisi</span> atom çekirdeğinin belirli manyetik özelliklerini kullanan bir araştırma tekniği

Nükleer manyetik rezonans spektroskopisi, yaygın bilinen adıyla NMR spektroskopisi, atom çekirdeğinin belirli manyetik özelliklerini kullanan bir araştırma tekniğidir. İçerisindeki atomların ya da moleküllerin fiziksel ve kimyasal özelliklerini belirler. NMR spektroskopisi nükleer manyetik rezonans olgusuna dayanmaktadır ve içerisindeki atomun ya da molekülün yapısı, dinamiği, reaksiyon durumu ve molekülün kimyasal çevresi hakkında detaylandırılmış bilgi sağlar. Molekül içerisindeki bir atomun atom içi manyetik alanı, rezonans frekansını değiştirdiği için molekülün elektronik yapısının detaylarına erişimi sağlar.

<span class="mw-page-title-main">Faz (madde)</span> Fiziksel bilimlerde, bir faz bir malzemenin fiziksel özelliklerini esas olarak eşit bir şekilde madde boyunca dağılan bir sistemdir. Fiziksel özelliklerinin örneklerinden üç tanesi, yoğunluk içermesi , mıknatıslanma ve kimyasal bileşimi inde

Fiziksel bilimlerde faz; bir malzemenin fiziksel özelliklerinin her noktasında aynı olduğu bölgedir/alandır. Fiziksel özelliklerinin örneklerinden üç tanesi, yoğunluk içermesi, mıknatıslanma ve kimyasal bileşimi indeksi. Basit bir açıklama ile bir faz fiziksel olarak ayrı, kimyasal olarak yeknesak ve (genellikle) mekanik ayrılabilir malzemeli bir bölge olmasıdır. Bir cam kavanoz buz ve sudan oluşan bir sistemde, buz küpleri birinci faz, su ikinci faz ve suyun üstünde bulunan nem ise üçüncü fazdır. Cam kavanoz ise başka bir ayrı aşamasıdır. Faz terimi bazen maddenin hali olarak eş anlamlı bir şekilde kullanılabilir. Ancak bir maddenin aynı halde çok sayıda karışmayan fazı olabilir. Ayrıca, faz terimi bazen bir faz diyagramı için üzerinde sınır ile basınç ve sıcaklık gibi durum değişkenler açısından sınırı çizilmiş denge durumunda bir dizi oluşturmak için kullanılır. Faz sınırları gibi katı veya başka bir kristal yapısından daha ince değişikliğine sıvıdan bir değişiklik olarak maddenin organizasyon değişiklikleriyle ilgili olduğundan bu son kullanım durumuna eş anlamlısı olarak "faz" kullanımına benzer. Ancak, madde ve faz diyagramı kullanımların hali yukarıda verilen ve amaçlanan anlam terim kullanıldığı bağlamdan kısmen tespit edilmelidir resmi tanımı ile orantılı değildir. Fazın çeşitleri Farklı fazlar, gaz, sıvı, katı, plazma veya Bose-Einstein yoğuşma ürünü olarak maddenin farklı durumlar olarak tarif edilebilir. Maddenin katı ve sıvı formda diğer haller arasındaki faydalı mezofazlar.

<span class="mw-page-title-main">X ışını mikroskobu</span>

Bir x ışını mikroskobu yumuşak X ışını şeritlerinde elektromanyetik radyasyonu kullanarak objelerin büyütülmüş görüntülerini üretir. X ışınları birçok objenin içinden geçebildiğinden onları gözlemlemek için özellikle hazırlamak gerekmez.

Süperlenskırınım sınırının ötesine giden metamateryallerin kullanıldığı bir mercektir. Kırınım sınırı geleneksel lenslerin ve mikroskopların çözünürlük duyarlılığının limitidir. Farklı yollar ile kırınım sınırının ötesine geçebilen birçok lens çeşidi vardır ancak onları engelleyen ve işlevlerini etkileyen birçok etmen vardır.

<span class="mw-page-title-main">Kriyojenik elektron mikroskopisi</span>

Kriyojenik elektron mikroskobu (kriyo-EM), kriyojenik sıcaklıklara soğutulmuş ve vitröz bir su ortamına gömülü numunelere uygulanan bir elektron mikroskobu (EM) tekniği. Bir ızgaraya bir sulu numune çözeltisi uygulanmakta ve sıvı etan içinde dalma ile dondurulmaktadır. Tekniğin gelişimi 1970'lerde başlarken, dedektör teknolojisindeki ve yazılım algoritmalarındaki son gelişmeler, yakın atomik çözünürlükte biyomoleküler yapıların belirlenmesine olanak sağlamıştır. Bu, kristalizasyona ihtiyaç duymadan makromoleküler yapı tayini için X ışını kristalografisi veya NMR spektroskopisi seçeneğine alternatif olarak yaklaşıma büyük dikkat çekmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Faz yüzey bilimi</span>

Faz yüzey bilimi, katı - sıvı arayüzleri, katı - gaz arayüzleri, katı - vakum arayüzleri ve sıvı - gaz arayüzleri dahil olmak üzere iki fazın arayüzünde meydana gelen fiziksel ve kimyasal olayların incelenmesidir. Yüzey kimyası ve yüzey fiziği alanlarını içerir. İlgili bazı pratik uygulamalar yüzey mühendisliği olarak sınıflandırılmaktadır. Bilim heterojen kataliz, yarı iletken cihaz üretimi, yakıt hücreleri, kendi kendine monte edilen tek tabakalar ve yapıştırıcılar gibi kavramları kapsar. Faz yüzey bilimi arayüz ve kolloid bilimi ile yakından ilgilidir. Arayüzey kimyası ve fizik her ikisi için de ortak konulardır. Yöntemler farklı. Buna ek olarak, arayüz ve kolloid bilimleri, arayüzlerin özelliklerinden dolayı heterojen sistemlerde ortaya çıkan makroskopik olayları inceler.

<span class="mw-page-title-main">Yapısal biyoloji</span>

Yapısal biyoloji, biyolojinin özellikle amino asitlerden yapılmış olan proteinler, nükleotitlerden yapılmış RNA ve DNA gibi nükleik asitler ve lipitlerden oluşmuş membranlar olmak üzere biyolojik makromoleküllerin yapılarını ve uzamsal dizilişlerini inceleyen bir dalıdır. Yapısal biyoloji asıl olarak biyofizik yöntemleri ile makromoleküllerin atom düzeyinde üç boyutlu yapılarının belirlenmesi, yapısal değişikliklerinin temel prensipleri, moleküler hareketlerin analizi ve bu yapıların dinamiği ile ilgilenir. Makromoleküller hücrelerin hemen hemen tüm işlevlerini yerine getirir ve bunu da yapabilmek için belirli üç boyutlu şekillere girerler. Moleküllerin "üçüncül yapı"sı olarak adlandırılan bu yapılar her molekülün temel bileşimi ya da "birincil yapı"ları ile karmaşık bir şekilde bağlantılıdır.

Elektron kristalografisi, bir transmisyon elektron mikroskobu kullanarak katılardaki atomların düzenini belirleme yöntemidir.

<span class="mw-page-title-main">Nanofotonik</span>

Nanofotonik ya da nano-optik, ışığın nanometre boylarındaki özelliklerini ve bu boyutlardaki maddelerle etkileşimini inceleyen fotonik ile nanoteknolojinin bir alt dalıdır. Optik, malzeme bilimi ile elektrik mühendisliği ile yakın bir ilişki içinde olan nanofotoniğin uygulamaları arasında dalga boyundan küçük nano-anten sensörleri, nanometre boyutlu dalga kılavuzları, yeni nesil fotolitografi teknikleri, yüksek çözünürlüklü mikroskoplar ve metamalzemeler bulunmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Dağlama (metalurji)</span>

Dağlama veya metalografik gravürleme, bir metalin parlatılmış durumda belirgin olmayan belirli mikroyapısal özelliklerini ortaya çıkarmak için yüzeyinin kimyasal veya fiziksel olarak aşındırılmasıdır. Dağlama işlemiyle birlikte numunenin yüzeyinde kontrast oluşturularak objektif altında numunenin mikroyapısal özellikleri ve fazları görünür hale gelir. Böylelikle malzemenin tane büyüklüğü, mevcut fazları oranı, deformasyon izleri, ısıl işlemler ve mikroyapısal kusurları gibi özellikleri optik veya elektron mikroskobu ile incelenir.